Τι είναι τα όξινα αέρια;

Τα όξινα αέρια είναι ενώσεις αερίων που δημιουργούν όξινα διαλύματα όταν προστίθενται στο νερό. Συχνότερα συναντώνται ως ρυπαντές στο ακατέργαστο φυσικό αέριο και πρέπει να αφαιρεθούν κατά τη διαδικασία διύλισης. Η απομάκρυνση του όξινου αερίου από το φυσικό αέριο εξυπηρετεί τον διπλό σκοπό του καθαρισμού του φυσικού αερίου με ταυτόχρονη μείωση των επιβλαβών εκπομπών στην ατμόσφαιρα. Μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας διάφορες βιομηχανικές διεργασίες γνωστές ως διεργασίες επεξεργασίας αερίων αμίνης ή γλυκαντικών αερίων, αν και μερικές φορές απορρίπτονται όξινα αέρια μέσω πιο ασυνήθιστων τεχνικών, όπως η έγχυση κάτω από την επιφάνεια.

Το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρόθειο είναι τα πιο κοινά όξινα αέρια. Δύο άλλοι τύποι που βρίσκονται στις βιομηχανικές εκπομπές είναι τα οξείδια του αζώτου και το διοξείδιο του θείου. Αυτά τα δύο τελευταία είναι αξιοσημείωτα για το ρόλο τους στην παραγωγή όξινης βροχής. Όταν ένα από αυτά τα αέρια αντιδρά με το νερό στην ατμόσφαιρα, παράγεται ένα οξύ το οποίο στη συνέχεια πέφτει ως ίζημα. Η περιβαλλοντική ζημιά που προκαλείται από τη διαβρωτική όξινη βροχή έχει ωθήσει τις χώρες σε όλο τον κόσμο να λάβουν μέτρα για τη μείωση ή την πρόληψη των εκπομπών διοξειδίου του θείου και άλλων ρύπων στον αέρα.

Αν και δεν εμπλέκονται άμεσα στην παραγωγή όξινης βροχής, τα κοινά όξινα αέρια διοξείδιο του άνθρακα και υδρόθειο είναι και τα δύο διαβρωτικά και το υδρόθειο είναι τοξικό. Η αφαίρεση και η απόρριψη ή η επαναχρησιμοποίηση αυτών των προβληματικών αερίων είναι απαραίτητο μέρος της διαδικασίας διύλισης φυσικού αερίου. Αυτό γίνεται πιο συχνά μέσω επεξεργασίας αερίων αμίνης, μια μέθοδο που μερικές φορές είναι επίσης γνωστή ως γλυκαντική.

Στην επεξεργασία αερίων αμίνης, υδατικά διαλύματα αλκαλαμινών χρησιμοποιούνται για την απορρόφηση υδρόθειου ή αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Οι αλκαλαμίνες, που ονομάζονται και αμίνες, είναι βάσεις και επομένως μπορούν να εξουδετερώσουν όξινες ενώσεις μέσω χημικών αντιδράσεων. Όταν το φυσικό αέριο υποβάλλεται σε επεξεργασία με αμίνες, τα όξινα αέρια απορροφώνται σε ένα διάλυμα με τις αμίνες, αφήνοντας πίσω τους ένα ρεύμα καθαρού «γλυκανμένου» αερίου. Το διάλυμα αερίου αμίνης-οξέος υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασία για την ανακύκλωση των αμινών και την απομάκρυνση του υδρόθειου ή του διοξειδίου του άνθρακα σε συμπυκνωμένη μορφή.

Το στοιχειακό θείο ανακτάται από το συμπυκνωμένο αέριο υδρόθειο που παράγεται με επεξεργασία αμίνης μέσω μιας μεθόδου γνωστής ως διαδικασίας Claus. Η διαδικασία Claus αποτελείται από μια σειρά ελεγχόμενων χημικών αντιδράσεων που αφαιρούν το θείο σε επίπεδο έως και 99%. Αυτό το ανακτημένο θείο μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή άλλων χημικών ουσιών ή να πωληθεί για βιομηχανική χρήση, αποτρέποντας την εξαέρωσή του στην ατμόσφαιρα.

Η περίσσεια όξινου αερίου από τη διύλιση πετρελαίου ή φυσικού αερίου που δεν μπορεί να μετατραπεί ή να ανακτηθεί μερικές φορές φουσκώνει. Αυτή η μέθοδος, η οποία περιλαμβάνει την αποτέφρωση του αερίου και την απελευθέρωσή του στην ατμόσφαιρα, θεωρείται γενικά επιβλαβής για το περιβάλλον. Μια εναλλακτική λύση για το flaring είναι η υποεπιφανειακή έγχυση. Η υπόγεια έγχυση, στην οποία τα όξινα αέρια εγχέονται σε μια βαθιά υπόγεια δεξαμενή, πιστεύεται ότι ελαχιστοποιεί τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις στην αποθήκευση και διάθεση των αποβλήτων όξινων αερίων.